智能液壓缸系統技術方案

本發明專利技術提供一種智能液壓缸系統，以解決目前工程機械上使用的液壓缸不能實現智能化實時在線監控、不能全面監測液壓缸工作狀態的問題，涉及液壓缸工作狀態智能檢測技術領域，包括液壓缸，其特征在于：所述液壓缸連接信號采集傳感器，信號采集傳感器的信號輸出端接入信號調理電路，信號調理電路連接無線信號發射端；還包括與無線信號發射端相應的無線信號接收端，無線信號接收端與微機處理器雙向連接，所述微機處理器還與人機界面雙向連接。本發明專利技術實現了對工程機械上各液壓缸相關參數的可視化、數字化及智能化監測，將工程機械的關鍵部件置于可視化和參數化的實時監控狀態，大大提升系統的安全性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及液壓缸工作狀態智能檢測
，尤其涉及一種智能液壓缸系統。
技術介紹
許多工程機械設備，如挖掘機、起重機、裝載機等，包括其他特種車輛如消防車，其工作裝置的各種運動以采用液壓傳動來驅動為主，其中大量采用液壓缸機構。在液壓缸執行元件的系統中，液壓故障通常由液壓缸等執行元件集中體現出來。在使用這些設備時，常常發現液壓缸動作不靈、液壓缸欠速、產生爬行等故障，缸筒變形或油桿彎曲，甚至出現爆缸、設備失穩倒塌，而釀成重大事故等嚴重后果。究其原因，大都是因為液壓油溫度過高、液壓缸內壓力不足、工況條件不能適應正常操作要求，導向帶過度磨損造成熱量積聚，以及嚴重超載造成缸內壓力過高等造成。設備故障不僅影響施工過程中的正常運行，給工程質量和工程進度帶來很大的影響，也造成安全事故，給人民生命財產安全造成危害。裝備智能化，通過采用現代傳感技術、數字通信和網絡技術、計算機技術，信息的采集、處理、傳輸、顯示和高度集成共享，采用現代控制手段實現設備安全、可靠、高效工作。智能液壓缸系統能夠在設備工作中，實時液壓缸工作狀態分析和顯示，以及報警，保證液壓設備正常運轉，提高整臺設備的可靠性，安全性。工程機械工況條件復雜，風吹日曬雨淋，以及污染、粉塵等等，對液壓系統以及工程機械的整個裝備都造成不利影響，液壓缸長期工作于這樣的環境，故障在所難免。因此，為了在保障工作功能得到執行前提下的安全和提高液壓缸使用壽命，使用者需要實時了解液壓缸的工作參數，如缸筒變形、運動部件的磨損和摩擦區間的溫升、油液溫度、壓力和液壓缸的工作行程，等。目前，對液壓缸智能化的研究基本處于空白，雖然對智能液壓缸有一些認識，但如何定義、如何使用沒有清晰的概念。傳統上，采用指針式儀表進行單一參數的檢測。即使在微電子技術發展的今天，也基本只考慮進行較少的參數測量，而且檢測的參數沒有用于在線的實時監控，沒有從系統集成、智能控制，以及從生命周期的高度去考慮，更沒有形成智能液壓缸的概念。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種智能液壓缸系統，以解決目前工程機械上使用的液壓缸不能實現智能化實時在線監控、不能全面的監測液壓缸工作狀態的問題。通過各種感知和信息傳輸與處理技術，實現對工程機械上各液壓缸相關參數的可視化、數字化及智能化監測。為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案是一種智能液壓缸系統，包括液壓缸，其特征在于所述液壓缸連接信號采集傳感器，信號采集傳感器的信號輸出端接入信號調理電路，信號調理電路連接無線信號發射端；還包括與無線信號發射端相應的無線信號接收端，無線信號接收端與微機處理器連接，所述微機處理器還與人機界面連接。優選的，所述信號采集傳感器為一種或多種傳感器的組合，主要包括有溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器和徑向變形量傳感器，實時測量液壓缸缸體內液壓油壓力、油液溫度、缸筒徑向變形量、導向帶與活塞桿配合區間溫度和液壓桿的位移(速度)，通過ZigBee無線網絡將采集到的數據發送到駕駛室內圖形化的人機界面上。不僅給每一步操作提供參考，同時，通過狀態參數閾值設定以及自動控制裝置的配合，還能夠在狀態異常時，實時聲光警示，在超出極限安全閾值時，還能夠切斷使工況條件繼續惡化的人工操作。優選的，所述微機處理器包括有信息存儲模塊，可實現大量的狀態數據實時存儲。并可以導出歷史數據，用于以后的項目研究，進行數學過程分析，找出其中的規律，并在大量的真實工況條件作為參考的前提下，建立系統的預測模型，從而為避免安全事故的發生提供參考。優選的，所述無線信號發射端與無線信號接收端之間采用基于ZigBee協議的無線傳輸方式。本專利技術的信號傳輸方式還可選用其它無線或有線傳輸方式。本專利技術實現了對工程機械上各液壓缸相關參數的可視化、數字化及智能化監測，將工程機械的關鍵部件置于可視化和參數化的實時監控狀態，大大提升系統的安全性，并通過全生命周期的故障診斷和維護管理，提高液壓缸使用壽命；采用無線網絡傳輸信號，具有安裝便捷、覆蓋范圍廣、經濟節約、易于擴展等優點，適用于各種安裝液壓缸的工作機械。附圖說明圖I為本專利技術的系統示意圖。其中I.液壓缸；2.信號采集傳感器；3.信號調理電路；4.無線信號發射端；5.無線信號接收端；6.微機處理器；7.人機界面。具體實施例方式為了使本專利技術實現的技術手段、創新特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示及具體實施例，進一步闡述本專利技術，但不是用來限制本專利技術的保護范圍。請參考圖I，一種智能液壓缸系統，包括液壓缸I，液壓缸I連接信號采集傳感器2，信號采集傳感器2的信號輸出端接入信號調理電路3，信號調理電路3連接無線信號發射端4 ;還包括與無線信號發射端4相應的無線信號接收端5，無線信號接收端5與微機處理器6雙向連接，微機處理器6還與人機界面7雙向連接。信號采集傳感器2包括溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器和徑向變形量傳感器，實時測量液壓缸I內液壓油壓力、油液溫度、缸筒徑向變形量、導向帶與活塞桿配合區間溫度和液壓桿的位移(速度)，通過ZigBee無線網絡將采集到的數據發送到駕駛室內圖形化的人機界面7上。不僅給每一步操作提供參考，同時，通過狀態參數閾值設定以及自動控制裝置的配合，還能夠在狀態異常時，實時聲光警示，在超出極限安全閾值時，還能夠切斷使工況條件繼續惡化的人工操作。以上顯示和描述了本專利技術的基本原理、主要特征和本專利技術的優點。僅為本專利技術的具體實施方式，但本專利技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域的技術人員在本專利技術所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本專利技術的保護范圍之內。本專利技術要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。權利要求1.一種智能液壓缸系統，包括液壓缸，其特征在于所述液壓缸連接信號采集傳感器，信號采集傳感器的信號輸出端接入信號調理電路，信號調理電路連接無線信號發射端；還包括與無線信號發射端相應的無線信號接收端，無線信號接收端與微機處理器雙向連接，所述微機處理器還與人機界面雙向連接。2.根據權利要求I所述的智能液壓缸系統，其特征在于所述信號采集傳感器為一種或多種傳感器的組合，主要包括有溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器和徑向變形量傳感器。3.根據權利要求I所述的智能液壓缸系統，其特征在于所述微機處理器包括有信息存儲模塊。4.根據權利要求1-4中任一項所述的智能液壓缸系統，其特征在于所述無線信號發射端與無線信號接收端之間采用基于ZigBee協議的無線傳輸方式。全文摘要本專利技術提供一種智能液壓缸系統，以解決目前工程機械上使用的液壓缸不能實現智能化實時在線監控、不能全面監測液壓缸工作狀態的問題，涉及液壓缸工作狀態智能檢測
，包括液壓缸，其特征在于所述液壓缸連接信號采集傳感器，信號采集傳感器的信號輸出端接入信號調理電路，信號調理電路連接無線信號發射端；還包括與無線信號發射端相應的無線信號接收端，無線信號接收端與微機處理器雙向連接，所述微機處理器還與人機界面雙向連接。本專利技術實現了對工程機械上各液壓缸相關參數的可視化、數字化及智能化監測，將工程機械的關鍵部件置于可視化和參數化的實時監控狀態，大大提升系統的安全性。文檔編號F15B19/00GK102943790SQ20121043037公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月1日 優先權日2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種智能液壓缸系統，包括液壓缸，其特征在于：所述液壓缸連接信號采集傳感器，信號采集傳感器的信號輸出端接入信號調理電路，信號調理電路連接無線信號發射端；還包括與無線信號發射端相應的無線信號接收端，無線信號接收端與微機處理器雙向連接，所述微機處理器還與人機界面雙向連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉慶教，關勝曉，陳登民，范華志，劉朋，劉邦才，張虹源，羅有亮，何杰挺，陳家玉，趙盛洋，
申請(專利權)人：徐州徐工液壓件有限公司，
類型：發明
國別省市：